História das fusões da Via Láctea revelada nos dados do Gaia

Concepção artística da Via Láctea, conforme revelado pelos dados do satélite Gaia. Os quadrados representam a localização de aglomerados globulares, os triângulos a localização de galáxias satélites e os pequenos pontos são fluxos estelares. Os pontos e quadrados em roxo são objetos trazidos para a Via Láctea pela recém-identificada galáxia em fusão Pontus. Imagem via ESA.

A astrometria é o ramo da astronomia que lida com medições precisas das posições das estrelas. Os astrônomos medem a posição de uma estrela e depois a medem novamente. E de novo. E, com o tempo, eles percebem como as estrelas estão se movendo em nosso céu e, portanto, em nossa galáxia Via Láctea. A astrometria é um trabalho meticuloso. Mas, nos últimos anos, o poderoso satélite Gaia da ESA adquiriu medições astrométricas de mais de um bilhão de estrelas da Via Láctea. Assim – à medida que analisam os dados do Gaia – os astrônomos estão começando a saber como as estrelas da Via Láctea estão se movendo ao longo do tempo.

História das fusões da Via Láctea

É disso que trata esta história. Trata-se de astrônomos analisando os dados do Gaia para aprender sobre os movimentos das estrelas. E é sobre como esse conhecimento permitiu aos astrônomos deduzir uma história dos movimentos das estrelas em nossa galáxia. Porque, afinal, se uma estrela está se movendo em um caminho específico agora, provavelmente está no mesmo caminho há milhões ou bilhões de anos. No início desta manhã (17 de fevereiro de 2022), os astrônomos anunciaram uma nova visão obtida via Gaia. Eles disseram que seu novo estudo revelou uma história de fusões da Via Láctea.

De acordo com um comunicado da ESA:

No total, eles estudaram 170 aglomerados globulares, 41 correntes estelares e 46 satélites da Via Láctea. Traçá-los de acordo com sua energia e momento revelou que 25% desses objetos se enquadram em seis grupos distintos. Cada grupo é uma fusão ocorrendo com a Via Láctea. Houve também uma possível sétima fusão nos dados.

Khyati Malhan, do Instituto Max Planck de Astronomia em Heidelberg, Alemanha, liderou o novo trabalho. Ele e sua equipe disseram que seu novo trabalho constitui um “atlas” de fusões com nossa galáxia, a Via Láctea. Sua declaração explicou:

Onde estudos anteriores haviam reconstruído tais fusões “à mão”, o novo estudo aplicou uma avaliação estatística sistemática de 257 fluxos estelares, aglomerados globulares e galáxias satélites?

Esses astrônomos disseram de seu estudo de correntes estelares na Via Láctea que seus novos resultados são:

Um passo importante para uma reconstrução mais completa da história de um bilhão de anos da nossa galáxia.

Fusões de galáxias passadas com a nossa Via Láctea

Nossa galáxia Via Láctea é conhecida por ter mais de 50 galáxias satélites. Isso não é muito, dado que as teorias modernas populares do nosso universo exigem dezenas ou mais galáxias satélites orbitando cada galáxia. Como tudo no espaço está se movendo, e porque a gravidade de corpos maiores (como nossa Via Láctea) está sempre puxando corpos menores (como galáxias satélites), algumas galáxias satélites inevitavelmente se fundirão com nossa Via Láctea ao longo do tempo. De fato, a teoria cosmológica moderna exige que as galáxias cresçam – tanto em massa quanto em tamanho – por meio de uma sequência de fusões.

E, de fato, estudos anteriores de nossa Via Láctea revelaram evidências de cinco fusões, com cinco antigas galáxias anãs. Os astrônomos chamam essas cinco antigas galáxias satélites da Via Láctea por estes nomes: Sagitário, Cetus, Gaia-Salsicha/Enceladus, LMS-1/Wukong e Arjuna/Sequoia/I’itoi.

Este estudo revelou uma sexta fusão de galáxias, com uma galáxia anã que esses pesquisadores chamam de Pontus. Na mitologia grega, Pontus é o nome de um dos primeiros filhos da deusa grega Gaia, que é a personificação da Terra. Os astrônomos disseram:

A pequena galáxia Pontus, fundindo-se com a nossa, moveu-se na direção oposta à rotação do disco da Via Láctea, com energia comparativamente baixa, o que pode sugerir uma data muito precoce para essa fusão em particular.

Criando um atlas de fusão

A missão Gaia foi lançada em 2013. E desde então vem divulgando seus dados em “conjuntos de dados”, o primeiro dos quais foi lançado em 2016. Agora foram lançados três conjuntos de dados Gaia (o próximo será lançado em junho de 2022 ). Esses astrônomos usaram uma versão inicial do Gaia’s Data Release 3 (EDR3), que foi publicado em 3 de dezembro de 2020. Como todos os conjuntos de dados do Gaia, ele contém o que esses astrônomos chamaram:

“… localizações notavelmente primorosamente precisas [de estrelas], bem como informações sobre as mudanças de sua posição no céu (movimento adequado)”.

A propósito, caso o termo não seja familiar para você, correntes estelares são associações de estrelas que foram dilaceradas e esticadas por forças de maré (o mesmo tipo de força gravitacional que cria marés nos oceanos da Terra) dentro da Via Láctea. Esses astrônomos disseram que a missão Gaia já foi responsável por dobrar o número de correntes estelares conhecidas de cerca de 25 para cerca de 50.

Esses astrônomos também comentaram:

Fluxos estelares não são facilmente visíveis no céu noturno; de fato, se você olhasse para imagens de algumas regiões do céu contendo um fluxo estelar, seria difícil reconhecer o fluxo estelar como tal. Mas os dados do Gaia sobre o movimento aparente de bilhões de estrelas no céu? permitem a reconstrução do movimento das estrelas. E estrelas próximas se movendo na mesma direção são um sinal revelador de estrelas que fazem parte de uma mesma corrente estelar.

Próximos passos

Esses astrônomos concluíram:

O que a presente análise ainda não permite é uma reconstrução da cadeia de eventos, da ordem em que ocorreram as diferentes fusões.

É isso que os pesquisadores agora esperam reconstruir como um próximo passo, executando simulações de como essas fusões provavelmente ocorreram. Se tudo correr bem, a comparação entre as simulações e os dados disponíveis poderá permitir uma reconstrução de como o halo estelar da nossa galáxia foi construído nos últimos bilhões de anos, uma fusão de cada vez.

Ver maior. | Conceito artístico de nossa galáxia, a Via Láctea. Um halo esférico de estrelas o envolve, contendo (até onde sabemos) as estrelas mais antigas de nossa galáxia. E assim o halo da galáxia é um arquivo das interações da Via Láctea com seus arredores. Nesta imagem, as linhas de pontos coloridos são fluxos estelares. Os símbolos das estrelas são aglomerados globulares. Os pequenos cubos são galáxias anãs. Imagem via Instituto Max Planck.

Conclusão: os astrônomos analisaram os dados do Gaia para criar um atlas de fusões da Via Láctea com galáxias menores. Eles confirmam cinco fusões anteriores conhecidas e encontraram evidências de uma sexta, que eles chamam de Pontus.


Publicado em 18/02/2022 08h07

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